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Wissenstransfer Veranstaltungstechnik
Neues innovatives Energierückgewinnungssystem.
Bei diesem neuen System handelt es sich um einen Tanzteppich, der als zusätzliche
Schicht eine organische Solarzelle aufweist. Somit kann die Lichtenergie der Scheinwerfer
die nicht auf die Schauspieler und Deko trifft, sondern auf die Fläche, die mit dem
neuen OPV-Tanzteppich ausgelegt wurde, wieder zurückgewonnen werden.
OVP ist die Abkürzung für organische Photovoltaik. Ähnlich wie bei der O-LED bei
der eine organisches Substrat den klassischen P-N Übergang aus Silizium ersetzt und
sich wie mit der Sprühpistole großflächig auftragen lässt, hat diese Technik auch
bei der Solorzelle Einzug gefunden. Immerhin erhielt der OPV-Forscher Alan Heeger
im Jahr 2000 dem Chemie-Nobelpreis und die Bundesregierung bündelt die Kräfte von
BASF, BOSCH, MERCK und SCHOTT die 360 Millionen Euro in die technologieinitiative
zur Organischen Photovoltaik (OPV) investieren. Die Funktionsweise lässt sich wie
folgt vereinfachen: Zwischen zwei Leitenden Schichten (Das transparente Indiumzinnoxid
(ITO) bildet die Frontelektrode und Aluminium (Al)die Rückelektrode) befinden sich
zwei organische Substanzen. Eine ist ein Polymer wie Zink-Phthalozyanin (ZnPc) und
gibt ein Elektronen ab, wenn Licht auf das Molekül trifft. Der andere Stoff ist
ein so genanntes C60 Fulleren, also Kohlenstoff, der kugelförmig angeordnet ist.
Dieser nimmt das Elektronen auf und leitet es über eine Zwischenschicht wie Bathocuproin
(BCP) an die Kathode weiter.
Man baut einen Raum ohne Fenster damit er dunkel ist. Dann stellt man Scheinwerfer
rein um Ihn aufzuhellen und nennt das ganze dann Theater. Energiepolitisch ein Desaster.
Nun ist gerade nach den jüngsten Ereignissen die Energie in aller Munde und man versucht
mit effizienteren Leuchtmitteln immer mehr zu Punkten und nennt diese dann Green-Lights
oder Green Technologie, unter anderen auch weil durch weniger Leistungsaufnahme weniger
CO² durch z.B. Kohlekraftwerke ausgestoßen werden soll. Ein gänzlich anderer Ansatz
dagegen ist die Rückgewinnung der emittierten Energie, so wie wir es aus Wärmetauschern
in der Klimatechnik her kennen. Anstatt also den Raum und Bühenboden schwarz zu streichen
um das „Streu“- Licht zu schlucken, könnte man es auch gleich wieder mit Solarzellen
auffangen. Waren die kristallenen Solarzellen zu starr und teuer, kann mit der Dickfilmtechnologie
nun großflächig flexibel und vor allem preisgünstig, Folien beaufschlagt werden.
So bot es sich an das man die Lichtenergie einer typischen Flächenbeleuchtung mit
einem mobilen Tanzteppich wieder rückführt. So hat der namhafte Tanzteppichhersteller
vor zwei Jahren begonnen in Zusammenarbeit mit der ZAE (Zentrum für angewandte Energieforschung
e.V. Bayern) eine Folie von MERG in ihren Tanzteppich mit eingebunden. Das Einbinden
der Folie in einen Tanzteppich ist der kleinste Aufwand. Das drum herum, wie man
eine Folie auslegt, auf Stoss verklebt, die Leitungen verbindet und letztlich die
Energie zurück in das Hausnetz spleißt, sind dagegen die aufwendigen Entwicklungsarbeiten.
OPV Tanzteppich in Gelb und im Schnitt, deutlich ist die Transparente Solarschicht
zu erkennen
Muster des OPV-Vario beleuchtet und Spannungsmessu ng
Die neue Technik hat natürlich gewisse Einschränkungen. Einmal können die Bahnen
nur in festen Längen genutzt werden. Ein abschneiden auf eigne Längen ist nicht möglich.
Die Verklebung der Stoßkanten darf wegen den Abschattungseffekt der Solarfläche nur
mit transparenter Klebefolie erfolgen. Natürlich müssen die Steckverbinder auch sehr
flach und Verpolungssicher aufgebaut sein. Die größte Problematik aber war jedoch
die Brandschutztechnische Prüfung, nicht wegen der Brandlast, da die organischen
Stoffe zum Glück selbstverlöschend sind, sondern wegen der auftretenden Spannungen,
die beim Einsatz von Löschwasser oder Sprinkleranlagen ein erhöhtes Gefahrenpotential
bildeten. Dazu haben wir uns zu einem genial simplen System entschlossen, welches
vollkommen ohne störanfällige Elektronik auskommt. Dazu wird ein sehr flaches Band
unter allen Bahnen entlang zum Orchestergraben geführt. Dieses Band wird mit den
Steckkontakten der einzelnen Bahnen verbunden. Am Ende des Bandes welches über der
Bühnenkante zum Orchestergraben heruntergehängt wird ein F90 Zink-Eimer befestigt.
Sollte nun Löschwasser oder Wasser der Sprinkleranlage auf die Bühne fließen, füllt
sich der Einer und unter dem Füllgewicht und der Schwerkraft zieht das Band die Verbindung
der Steckverbinder der Bahnen auseinander und das System ist Spannungslos.
Praxis
Praxistauglichkeit auch bei Einsatz auf Podesten. Hier erste Bahn ausgerollt
Vor Markteinführung des neuen OPV-VARIO-Tanzteppich gilt es natürlich einen realen
Testlauf durchzuführen um ein sicheres und rundes Produkt anbieten zu können. So
wurde kurzerhand mit dem Fördermitteln der EU die chinesische national dance company
of modern Art mit einem Prototypen dieses Tanzteppich ausgestattet. Die Leiterin
der Tanztruppe Frau Chara Ktertanz lobte dabei die notwendige Griffigkeit und Dämpfung
bei den Wurffiguren sowie die glatte Oberfläche, die für schnellen Pioretten unabdingbar
ist. Aus technischer Sicht konnte Herr Ampére Sehstrom, technische Leiter jener Tournee
folgendes Resümee ziehen: Das Verlegen des OVP-Tanzteppich mit der anschließenden
Verkabelung ist nur gering zeitaufwändiger. Jedoch der Mehrgewinn an Leistung hat
uns selber überrascht. Natürlich ist unsere Anwendung bei der hauptsächlich die Fläche
und die Tänzer beleuchtet wird, optimal in Bezug, das dass Licht auf den OVP-Tanzboden
trifft. So ist das Tanztheater vom Wirkungsgrad eines solchen System einer Rockshow
immer überlegen, da dort hauptsächlich in das Puplikum gestrahlt wird um nicht die
Künstler sehen zu müssen. Benötigten wir früher 128A/3Ph Anschlussleistung für das
Licht, kommen wir heute mit einem 63A Anschluss aus. Den Rest übernimmt der Bühnenboden
mit der speziellen Unterverteilung. An dies Unterverteilen wird als Einspeisung das
Vorhandene Netz angeschlossen, sowie die Verkabelung des neuen OVP-Tanzteppich. Darin
befindet sich ein Frequenzumwandler, der sich auf das Hausnetz synchronisiert und
die Gleichspannung des Tanzteppich zu Netz-Wechselstrom umrichtet. Ein Multifunktionsüberwachungsdisplay
zeigt exakt die eingespeiste Leistung an. Es Ist schön zu sehen, wenn wir einen schwenk
in das Puplikum machen, wie die Leistung förmlich zusammenbricht. Weiter beinhaltet
das Rack ein Rückschlagventil welches verhindert das die selbst erzeugte Energie
nicht in das Hausnetz zurückfließt, was sonst immer zu großen Problemen führt, das
ansonsten die Gefahr besteht, das je nach Anschlussvertrag vor Ort sich auf einmal
Yellow Strom sich mit Greenline oder dem bläulichen Wasserkraftstrom vermischt und
nicht mehr von der vom Zwickauer Braunkohlestrom zu unterscheiden ist. So spülen
wir einfach nur unsere Steckkontakte nach jeder Show mit klarem Wasser aus und sind
breit für die nächste Veranstaltungshalle.
Auf Tour
Kritisches Begutachtung der Tänzer ob die eingebrachte Solarschichten im Tanzboden
gegenüber normalen Tanzboden spürbar sind.
Durch die überraschend gute Rückgewinnung an Lichtenergie, die jedoch immer nur weniger
sein kann als das Licht das auf den Tanzteppich fällt, plant man ein System welches
den gesamten Energiebedarf der Lichtshow autark abdecken kann. Dazu muss eine weitere
Energiequelle hinzugezogen werden. Man ist sich sicher, das man dies mit dem Piezo-elektrischen
Effekt bewerkstelligt werden kann. Piezos geben bei Druck eine elektrische Spannung
ab. Wird also der Tanzteppich zusätzlich zur OPV-Schicht noch eine piezoaktive Schicht
eingebracht. Bewegen sich die Künstler oder das Ballett beginnt zu proben, so erhalten
wir die Energie die benötigt wird um die Verluste durch Lichtabsorbtion und Streulichter
sowie die Wirkungsgrad-Verluste auszugleichen. Ziel eines solchen Systems ist eine
Open Air Veranstaltung ohne zusätzliche Generatoren durchführen zu können.
Ausblick
Kommen Ihnen Zweifel? Dann sehen Sie bitte HIER...
Green OVP-Tanzteppich